En effektiv och kostnadseffektiv satellituppskjutningsplattform kan snart bli verklighet i Australien tack vare en världsförsta motor som utvecklas av förbränningsexperter vid University of Sydney.

Som en del av ett globalt industriforskningsprojekt, förbränningsexperter från University of Sydneys School of Aerospace, Mekanisk och mekatronisk teknik är ett steg närmare att utveckla en mer effektiv och kostnadseffektiv tillgång till rymdplattform för satellituppskjutningar.

Utgör universitetets ren förbränningsgrupp, Docent Matthew Cleary, Docent Ben Thornber, och Dr Dries Verstraete har gått med i projektet International Responsive Access to Space, med syftet att bygga världens första framgångsrika roterande detonationsmotor för att skicka nyttolaster ut i rymden.

Leds av DefendTex, projektet tilldelades ett CRC-P-bidrag på 3 miljoner USD 2018 som en federal regeringsinvestering för att utveckla Australiens rymdindustri. I projektet ingår forskare från University of Sydney, Universität der Bundeswehr München, University of South Australia, RMIT, Defense Science and Technology Group och Innosync Pty.

Docent Clearys grupp har fokuserat sin forskning på förbränning och har initierat simuleringar av beräkningsvätskedynamik, med preliminära resultat som visar effektiviteten hos den roterande detonationsmotorn. I gruppen ingår också tre forskare inom flyg- och rymdteknik som arbetar med konceptuell design av uppskjutningssystem och analys av prestanda och effektivitet vid roterande detonationscykel.

"Sedan projektet startade har vi arbetat med våra medarbetare för att utveckla nya beräkningsmetoder för att undersöka överljudsförbränning, vilket är en process som kallas detonation, " förklarade docent Cleary.

"Våra preliminära fynd från simuleringar av en modell av en roterande detonationsmotor har lett till några intressanta fynd om stabiliteten hos detonationer i en ringformig kanal, i synnerhet med hänsyn till vikten av att utforma brännkammarens geometri så att detonationen är stabil och raketkraften kan upprätthållas kontinuerligt. Denna information skickas till våra medarbetare som nu börjar arbeta med marktestning av en motor, " han sa.

Medan konventionella raketer bär både syre och bränsle ombord, teamet har undersökt metoder för raketer för att effektivt samla upp syre från atmosfären under lägre atmosfärisk uppstigning.

"Syftet med denna funktion är att minska bärraketens massa och öka effektiviteten, reducera kostnader, och möjligen tillåta större nyttolaster, såsom satelliter."

Professor Christian Mundt från Universität der Bundeswehr München har arbetat nära med docent Clearys team och kommer att utföra simuleringar för att testa motorns luftandningsfunktion.

"Framdrivningskonceptet för den roterande detonationsmotorn är mycket lovande för framtiden på grund av dess cykelfördelar - vi är mycket glada över att vara en del av detta viktiga forskningsprojekt, sa professor Mundt.

Med ökade globala investeringar i rymdteknik och kommersiella satelliter, Docent Ben Thornber anser att projektet är väl lämpat att göra en betydande inverkan på Australiens rymdekonomi.

"Vår utveckling av modellering av höghastighetsframdrivning är direkt anpassad till Australiens strategiska investering i en rymdorganisation, och syftar till att göra det möjligt för australiensisk industri att få tillgång till den lilla marknaden för satellituppskjutning, som värderas till 16 miljarder dollar under det kommande decenniet, " han förklarade.

DefendTex verkställande direktör, Travis Reddy tror att den aktuella forskningen är på väg att utveckla "en världsförsta roterande detonationsmotor som kan ge Australiens första suveräna uppskjutningskapacitet för responsiv tillgång till rymden".